تاريخ اكتشاف المغناطيس.
- يعود اكتشاف المغناطيس إلَّى العصور القديمة، حيث تمكنت الحضارة اليونانية والحضارة الصينية والشعوب الأخرى التي عاشت فِيْ العصور القديمة من اكتشافها.
- قال العالم الأمريكي جون كارلسون إن الشعوب التي عاشت عدة قرون قبل الميلاد، أولمكس، استخدمت المغناطيس لبناء المعابد وتحديد الاتجاهات.
- أما بالنسبة للعالم اليوناني تاليس مايتوس، فهُو من التقى واكتشف قوة الجذب المغناطيسية للحديد، وعاش هذا العالم فِيْ القرن السادس قبل الميلاد.
- أطلق الإغريق على حجر المغناطيس اسم الحجر العجيب، وتم إدخال الحضارة الصينية إلَّى المغناطيس فِيْ القرن الرابع قبل الميلاد.
- استخدم الصينيون المغناطيسات فِيْ الملاحة البحرية فِيْ العصور الوسطى.
الإمام العربي
- وقد ورد شرح مفصل للمغناطيس فِيْ كتاب البيروني المشهُور وهُو كتاب الجواهر فِيْ علم الجواهر.
- وأشار إلَّى الخصائص المشتركة بين المغناطيس والعَنّْبر، حيث أن القوة الجاذبة هِيْ السمة المشتركة بينهما، لكن المغناطيس له قوة جذب أكبر.
- وأشار البيروني إلَّى أن القدماء كانوا يميلون إلَّى إدخال الحديد فِيْ صناعة سفنهم.
- كان الصينيون يميلون إلَّى صنع السفن من الألواح الخشبية لتجنب جذب السفن إلَّى قاع بحر الصين، حيث تنتشر الأحجار المغناطيسية فِيْ القاع.
كَيْفَ اكتشفت المغناطيس
- يروي العديد من الحكايات والقصص حول اكتشاف المغناطيس، ولكن من بين أهمها وانتشارها حكاية القس ماغنيس.
- ذات مرة كان هناك راعي يدعى Magnes كان يرعى أغنامه فِيْ منطقة تسمى Magnesia، وهِيْ منطقة فِيْ شمال اليونان.
- تم دفع المسامير الحديدية من حدوة حصان هذا الراعي إلَّى صخرة سوداء كبيرة كان يقف عليها، وهذا هُو السبب فِيْ أن هذا النوع من الحجر كان يسمى ماجنتا.
- انتشرت الأساطير حول هذا الحجر المغناطيسي، حيث اعتقد البعض أن له قوى سحرية، يمكنه أن يشفِيْ المرضى ويذوب الأوعية الحديدية.
- بعد مرور بعض الوقت، علم من المغناطيس أنه ليس فقط لجذب الحديد، ولكن عَنّْدما يتم صنعه على شكل إبرة وتوضع على سطح الماء، فإنها تشير دائمًا إلَّى الشمال.
- ثم قابلت البوصلة بواسطة المغناطيس.
ما هُو التركيب الكيميائي للمغناطيس
- المغناطيس الطبيعي هُو أحد المعادن المستخرجة من الأرض دون تدخل بشري فِيْ تصنيعه، ويسمى أكسيد الحديد الأسود وأكسيد الحديد المغناطيسي.
- يشتهر بلونه الأسود وقد استخدم قديماً فِيْ صنع البوصلة، ويرجع الاختلاف فِيْ قوة المغناطيس إلَّى اختلاف الحجر.
- لم تعد المغناطيسات الطبيعية مهمة حيث تم إنشاء مغناطيس أقوى.
ما هِيْ أنواع المغناطيس
هناك نوعان من المغناطيس المغناطيس الطبيعي والمغناطيس الصناعي.
كَمْغناطيس صناعي، يتميز بالتحكَمْ فِيْ القوة والحجم والشكل المطلوب أيضًا.
هناك العديد من الاستخدامات التي تختلف قوتها عَنّْ بعضها البعض، لذا فإن المغناطيس الطبيعي لا يناسب قوته الجذابة.
كَمْا صنف المغناطيس إلَّى 3 أنواع وهِيْ المغناطيس الدائم والمغناطيس المؤقت والمغناطيسات الكهربائية، وسنذكر الفرق بين كل منها
- تولد المغناطيسات الدائمة مجالات مغناطيسية دون الحاجة إلَّى قوة خارجية.
- المغناطيس المؤقت هُو مادة غير مغناطيسية تصبح مغناطيسية عَنّْدما تتأثر بمجال مغناطيسي خارجي، والذي يختفِيْ عَنّْد إزالة هذا المجال.
- مغناطيس كهربائي يحول هذا النوع الحديد إلَّى مغناطيس عَنّْ طريق لف سلك موصل معزول حول الحديد، ثم تمرير التيار عبر هذا السلك.
كَيْفَ تصنع المغناطيس
يتم تصنيع المغناطيس من خلال عدة خطوات وهِيْ
- يرجى إحضار مواد تصنيع المغناطيس، وهِيْ بطارية كبيرة، ومسمار حديدي، وسلك نحاسي معزول، ومواد لاصقة، وقطع حديدية.
- لقد قطعَنّْا قطعة صغيرة من العزل عَنّْد طرفِيْ السلك الذي سيتم توصيله بالبطارية.
- ثم نلف السلك النحاسي حول الظفر الحديدي، ونراقب أن كل ملف من الأسلاك يلامس التالي حول الظفر ونتأكد من أنه ملفوف بشكل صحيح.
- نقوم بتوصيل الجزأين غير المعزولين من السلك النحاسي بأعمدة البطارية ونصلحها بمادة لاصقة.
- باتباع الخطوات، سيكون المغناطيس جاهزًا لجذب الأشياء، مع الأخذ فِيْ الاعتبار أنه لا يلمس السلك مباشرة، حيث يصبح ساخنًا بعد توصيله بالبطارية.
نوصي أيضًا بما يلي
ما هِيْ خصائص المغناطيس الصناعي
- انتشر تصنيع المغناطيس الصناعي فِيْ جميع أنحاء العالم لما له من أهمية فِيْ صناعة الآلات والمحركات والتي لا تصلح لتصنيع المغناطيس الطبيعي ومن أهم المزايا.
- مع مرور الوقت، لا يفقد المغناطيس مغنطته، لأن التيار الكهربائي يعيد مغنطة نفسه.
- من السهل التحكَمْ فِيْ تكوينها أثناء التصنيع بما يتناسب مع قوة وطبيعة الماكينة التي صنعت من أجلها.
- يمكن التحكَمْ فِيْه عَنّْ طريق زيادة أو تقليل قوة المغناطيس عَنّْ طريق التحكَمْ فِيْ التيار.
ما هِيْ فوائد المغناطيس
- ما زلنا نتعلم كَيْفَ تم اكتشاف المغناطيس، وكَيْفَ تم صنعه، وفوائده واستخداماته، لذلك سوف نقدم لك أهم استخدامات المغناطيس.
- تستخدم المغناطيسات فِيْ صناعة المحركات الكهربائية التي تعتمد كليًا على المغناطيس.
- حيث يتكون المحرك من مغناطيسين، يكون للمحرك عضو ثابت وعضو متحرك.
- يمر التيار عبر العضو الثابت، ويولد مجالًا مغناطيسيًا، ويمر التيار عبر العضو المتحرك، ويولد مجالًا مغناطيسيًا آخر.
- كَمْا تستخدم المغناطيسات فِيْ تصنيع الأجهزة الطبية التي تكشف عَنّْ الأمراض.
- يستخدم فِيْ صناعة السماعات ومكبرات الصوت، ويستخدم فِيْ صناعة أغطية الهاتف، وأبواب الثلاجات، وفِيْ صناعة البوصلة.
- تستخدم المغناطيسات لتصنيف الأجزاء المعدنية وتستخدم فِيْ التصنيع فِيْ العديد من المجالات البسيطة والمعقدة.
ما المواد التي تجذب المغناطيس
- يجذب المغناطيس المواد المصنوعة من الحديد والمنغنيز والكروم والنيكل والكوبالت والجادولينيوم وغيرها.
- أيضًا، لا يمكن للمغناطيس جذب مواد أخرى مثل الخشب والزجاج والبلاستيك والنحاس.
ما هُو المجال المغناطيسي
- بعد معرفة كَيْفَِيْة اكتشاف المغناطيس، سنعرف معًا ما هُو المجال المغناطيسي وخصائصه.
- المجال المغناطيسي هُو القوة المحيطة بمغناطيس أو مجال كهربائي أو تيار كهربائي.
- يمكن ملاحظة المجال المغناطيسي عَنّْ طريق وضع إبرة بوصلة بجوار مجال مغناطيسي، ونلاحظ حركة الجسم المشحون كهربائيًا فِيْ مسار دائري أو حلزوني.
- يتم إنشاء المجال المغناطيسي عَنّْدما تتحرك الجسيمات المشحونة، ويختفِيْ المجال عَنّْدما تتوقف عَنّْ الحركة.
- المجال المغناطيسي قابل للحساب والقياس رياضياً ويمكن استخدامه فِيْ العديد من التطبيقات العملية.
ماذا تعرف عَنّْ المجال المغناطيسي للأرض
- بعد معرفة المجال المغناطيسي، سنعرف ما هُو المجال المغناطيسي للأرض.
- المجال المغناطيسي للأرض هُو القوة التي تنشأ بين القطب الشمالي والقطب الجنوبي بعيدًا عَنّْ السطح.
- هذا الحقل ثنائي القطب، مثل المغناطيس، بقطب شمالي وقطب جنوبي.
- يتميز المجال المغنطيسي الأرضي بأنه سبب العديد من القوى الأساسية والضرورية على الكرة الأرضية، مثل التيار الحلقي، والحمل الحراري، والنفاثات الكهربائية وغيرها.